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1、数控车实训课程数控车实训课程电子教案电子教案XX公司公司XXX一.学习目的和要求二.数控车床简介三.数控车床零件加工工艺顺序四.数控车床编程指令简介五.现场讲解并演示六.安全操作要点学习目的和要求u了解数控车床的组成、原理、特点、应用和数控车床和普通车床加工的异同点。u掌握数控车编程的基本知识，常用指令。u了解安全操作规范。u完成一个零件的程序编制。u掌握所编零件程序的模拟仿真（校验）。u掌握数控车床基本操作方法及加工步骤。学会对刀。u握在数控车床上简单零件的实际加工。返回返回二.数控车床简介1.数控机床概述2.数控车床组成和传动原理3.数控车床加工范围4.数控车床加工特点返回返回1.数控机床
2、概述2.发展趋势：（1）高速化、高精度化 高速化指数控机床的高速切削和高速插补进给，目标是在保证加工精度的前提下，提高加工速度。这不仅要求数控系统的处理速度快，同时还要求数控机床具有大功率和大转矩的高速主轴、高速进给电动机、高性能的刀具、稳定的高频动态刚度。高精度包括高进给分辨率、高定位精度和重复定位精度、高动态刚度，高性能闭环交流数字伺服系统等。（2）多功能化、智能化 具有多种监控,检测及补偿的功能。具有拟人智能特征，智能数控系统通过对影响加工精度和效率的物理量进行检测、建模、提取特征、自动感知加工系统的内部状态及外部环境，快速做出实现最佳目标的智能决策。（3）高可靠性 选用高质量的印制电路
3、和元器件，对元器件进行严格地筛选，建立稳定的制造工艺及产品性能测试等一整套质量保证体系。软件，硬件的模块化，标准化，通用化。（4）柔性化1.数控机床的产生和发展：1952年，美国帕森斯公司和麻省理工学院研制成功了世界上第一台数控铣床。半个世纪以来，数控技术得到了迅猛的发展，加工精度和生产效率不断提高。数控机床的发展至今已经历了两个阶段和六代。1952年第一代电子管数控机床1959年第二代晶体管数控机床1965年第三代集成电路数控机床1970年第四代小型计算机数控机床1974年第五代微型计算机数控系统1990年第六代基于PC的数控机床。2.数控机床的基本概念数控机床的基本概念（1）数控（Nume
4、rical Control，简称NC）是采用数字化信息对机床的运动及其加工过程进行控制的方法。（2）数控机床（Numerically Controlled Machine tool）是指装备了微处理器或专用微机数控系统的机床，简称CNC机床。返回返回返回返回2.数控车床组成数控车床由数控系统和机床本体组成数控系统包括控制电源、轴伺服控制器、主机、轴编码器、显示器组成。机床本体包括床身、电动机、主轴箱、回转刀架、进给传动系统、冷却系统、润滑系统、机床安全保护系统组成。主轴箱主轴箱回转刀架回转刀架尾座尾座导轨导轨溜板操作面板操作面板伺伺服服电电机机滚珠滚珠丝杆丝杆返回返回2.数控车床传动原理1.主
5、运动：主轴带动工件旋转形成数控车床主运动。2.进给运动：X、Z两方向伺服电机直接驱动滚珠丝杠运动同时带动刀架移动，形成纵横向切削运动。返回返回数控车床传动原理图返回返回3.数控车床加工范围：适于回转体零件的单件、小批量生产，特别是复杂型面零件的的加工。1.数控车床能够加工各种轴类(图片)和盘套类(图片)零件。2.数控车床能够加工各种复杂回转体曲面(图片)。3.数控车床能够加工各种螺距甚至变螺距螺纹。返回返回轴类零件返回返回盘套类零件返回返回回转体曲面返回返回变螺距螺纹返回返回4.数控车床加工特点进给传动机构简单：进给传动机构简单：进给传动机构一般为滚珠丝杆副伺服电动机与滚珠丝杆连接或通过同步带
6、连接。数控车床是采用伺服电动机经滚珠丝杠，传到滑板和刀架，实现Z向（纵向）和X向（横向）进给运动。能加工复杂型面：能加工复杂型面：能多轴联动而实现许多普通机床难以完成的工作。（如球面）加工精度高、质量稳定：加工精度高、质量稳定：普通数控机床的脉冲量为0.01mm。高精度的机床可达0.001mm。具有位置检测装置。加工零件质量由机床保证。减轻了操作者的劳动强度：减轻了操作者的劳动强度：数控车床的动作是由程序控制的，操作者一般只需装卸零件和更换刀具并监视机床的运行。具有故障诊断的能力：具有故障诊断的能力：现代CNC系统一般具备软件查找故障的功能。包括查找计算机本身和外围设备的故障。极大的提高检修效
7、率。返回返回三.数控车床零件加工工艺顺序1.分析加工图纸。2.建立工件坐标系。3.制定加工工艺。4.确定切削用量。5.选择刀具。6.编制加工程序。7.调试加工程序。8.完成零件加工。返回返回坐标系返回返回机械原点机械原点工件原点（编程原点）工件原点（编程原点）参考点参考点+X+ZG92设定起刀点设定起刀点机床坐标系机床坐标系:是数控机床安装调试时便设定是数控机床安装调试时便设定好的一固定的坐标系统。好的一固定的坐标系统。机床原点：机床原点：在主轴端面中心，在主轴端面中心，Z轴与主轴中心线重合，为纵向进刀方向，X轴与主轴垂直，为横向进刀方向。刀具远离工件的方向为它们的正方向参考点：参考点：在X轴
8、和Z轴的正向极限位置处，该点在机床制造厂出厂时以调试好，并将数据输入到数控系统中。数控车床开机时，必须先确定机床参考点，我们也称之为回零。只有机床参考点确定以后，车刀移动才有了依据，否则，不仅编程无基准，还会发生碰撞等事故。返回返回编程坐标系:是在对图纸上零件编程时就建立的，程序数据便是基于该坐标系的坐标值。编程原点：是根据工件的图样及工艺要求选定的，一般选在设计基准或定位基准上。对数车而言一般选在工件轴线与左端面或右端面的交点上。工件坐标系：是编程坐标系在机床上的具体体现。由相应的编程指令建立（如G92）。由由由由对刀对刀操作操作建立机床坐建立机床坐建立机床坐建立机床坐标系、编程坐标系、工标
9、系、编程坐标系、工标系、编程坐标系、工标系、编程坐标系、工件坐标系三者间的相互件坐标系三者间的相互件坐标系三者间的相互件坐标系三者间的相互联系联系联系联系返回返回建立工件坐标系建立工件坐标系：G92 X_Z_参数说明：参数说明：X X、Z Z、为当前刀具位置相对于、为当前刀具位置相对于将要建立将要建立的工件原点的坐的工件原点的坐标值。标值。执行执行G92G92指令时，是通过刀具当前所在位置（刀具起始点）来设定工指令时，是通过刀具当前所在位置（刀具起始点）来设定工件坐标系的。件坐标系的。vG92 设置的工件原点是随刀具当前位置（起始位置）的变化而变化的。设置的工件原点是随刀具当前位置（起始位置）
10、的变化而变化的。说明1、一旦执行G92指令建立坐标系，后续的绝对值指令坐标位置都是此工件坐标系中的坐标值。2、G92指令必须跟坐标地址字，须单独一个程序段指定。且一般写在程序开始。3、执行此指令刀具并不会产生机械位移，只建立一个工件坐标系.4、执行此指令之前必须保证刀位点与程序起点（或对刀点）符合。返回返回四.数控车床编程指令介绍1.文件名：O_ _ _ _ 由字母O和四位数字或字母组成。系统通过调用文件名来调用程序，进行加工或编辑。2.程序结构：一个完整的数控加工程序由程序开始部分(程序号)、若干个程序段、程序结束部分组成。程序开始部分：程序号：%_ _ _ _（引导程序）包括：预设速度，丝
11、杠间隙等检测补偿程序段基本格式：N_ G_ X_ Z_ M_ S_ T_ F_ 程序 准备 尺寸字 辅助 主轴 刀具 进给 段号 功能 功能 功能 功能 功能程序结束：M02 或M30返回返回主轴功能：S指令编程格式:G96 S 单位:m/minG97 S 单位:r/min。例：G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。(主轴转速非恒定)例：G97 S1000 表示恒线速控制取消后主轴转速1000 r/min，如S 未指定，将保留G96的最终值。(恒转速控制一般在车螺纹或车削工件直径变化不大时使用)返回返回进给功能：F指令格式:F;其中代表数字,单位:mm。指令含义:代表每分
12、钟车刀移动mm。G94 F单位：mm/min（默认）G95 F单位：mm/r加工时使用:100800mm/min。切断或加工深孔宜选较低进给速度。刀具空行程，远距离“回零”时使用机床设定的最高速度。返回返回刀具功能：T指令格式：T 返回返回 刀具号 刀具补偿号l 功能：实现选刀，换刀和刀具补偿注：1）刀具的序号与刀盘上的刀位号相对应；2）刀具补偿包括几何形状补偿和磨损补偿；3）刀具序号和刀具补偿序号不必相同，但为了方便尽量一致；4）每次刀具加工结束后必须取消其刀具补Txx00。M指令1.程序暂停指令M00。2.主轴正转指令M03。3.主轴反转指令M04。4.主轴停止指令M05。5.程序结束指令
13、M02,M30。返回返回G指令重要提示：表示机床默认状态G代码功能格式G00G00快速定位G00XG00X（U U）-Z-Z（W W）-X，Z：为直径编程时，快速定位终点在工件坐标系中的坐标U，W：为增量编程时，快速定位终点相对于起点的位移量G01G01直线插补G01 X(U)-Z(W)-F-G01 X(U)-Z(W)-F-X，Z：绝对编程时，终点在工件坐标系中的坐标.U，W：增量编程时，终点相对于起点的位移量F：合成进给速度G02G02顺圆插补G02X-Z-R-F-G02X-Z-R-F-X，Z：绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标R：圆弧半径F：编程的两个轴的合成进给速度G03G03逆圆
14、插补同上G20G20G21G21英寸输入毫米输入G20X-Z-同上G36G36G37G37直径编程半径编程返回返回G71内（外）径粗车复合循（无凹槽加工时）内（外）径粗车复合循环（有凹槽加工时）G71U(d)R(r)P(ns)Q(nf)X(x)Z(z)F(f)S(s)G71U(d)R(r)P(ns)Q(nf)X(x)Z(z)F(f)S(s)T(t)T(t)G71U(d)R(r)P(ns)Q(nf)E(e)F(f)S(s)T(t)G71U(d)R(r)P(ns)Q(nf)E(e)F(f)S(s)T(t)dd ：切削深度（每次切削量），指定时不加符号。r r：每次退刀量nsns：精加工路径第一程序
15、段的顺序号nfnf：精加工路径最后程序段的顺序号xx：X方向精加工余量zz ：Z方向精加工余量f f，s s，t t：粗加工时G71种编程的F，S，T有效，而精加工时处于ns到 nf程序段之间的F，S，T有效e e：精加工余量，其为X方向的等高距离；外径切削时为正，内径切削时为负G82直螺纹切削循环锥螺纹切削循环G82X-Z-R-E-C-P-F-G82X-Z-R-E-C-P-F-G82X-Z-I-R-E-C-P-F-G82X-Z-I-R-E-C-P-F-R R，E E：螺纹切削的退尾量，R，E均为向量，R为Z向回退量；E为X向回退量，R，E可以省略，表示不用回退功能C C：螺纹头数，为0或1时
16、切削单头螺纹P P：单头螺纹切削时，为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角（缺省值为0）；多头螺纹切削时，为相邻螺纹头的切削起始点之间对应的主轴转角F F：螺纹导程I I：螺纹起点B与螺纹终点C的半径差G92工件坐标系设定G92X-Z-返回返回编程实例：例：用外径粗车复合循环编制下图所示零件的加工程序：要求循环起始点在（40，2），切屑深度为1.5mm。退刀量为0.5mm，X方向精加工余量为0.5mm,Z方向精加工余量为0.03mm。粗车和精车时的进给速度分别为200mm/min和100mm/min。返回返回%0001%0001N10 G92 X100 Z100N10 G92 X100 Z1
17、00N20 T0101N20 T0101N30 M03N30 M03N40 G90 G00 N40 G90 G00 X40 Z2X40 Z2N50 N50 G71G71 U1.5 R0.5 U1.5 R0.5 P60 Q130P60 Q130 X0.5 Z0.03X0.5 Z0.03 F200 F200N55 G00 X100 Z100N55 G00 X100 Z100N57 M03 T0101N57 M03 T0101N59 G00 X40 Z2N59 G00 X40 Z2N60N60 G01 X8 Z2 G01 X8 Z2 F100F100N70 G01 X16 Z-2N70 G01 X1
18、6 Z-2N80 G01 X16 Z-28N80 G01 X16 Z-28N90 G01 X24 Z-38N90 G01 X24 Z-38N100 G01 X24 Z-48N100 G01 X24 Z-48N110 G02 X24 Z-60 R10N110 G02 X24 Z-60 R10N120 G01 X24 Z-70N120 G01 X24 Z-70N130N130 G01 X40G01 X40N140 G00 X100 Z100N140 G00 X100 Z100N150 T0100N150 T0100程序名程序名加工外轮廓：加工外轮廓：设定工件坐标（换刀点）设定工件坐标（换刀点）换一
19、号刀（外圆刀）换一号刀（外圆刀）主轴正转主轴正转绝对编程，刀具快移到循环起点位置绝对编程，刀具快移到循环起点位置外径粗车复合循环：从第外径粗车复合循环：从第N60段开始到段开始到N120结束。结束。退刀退刀选择精车转速，刀具选择精车转速，刀具快速定位至工件附近快速定位至工件附近精加工起点，精加工进给速度精加工起点，精加工进给速度100mm/min精加工精加工2X45倒角倒角精加工精加工16外圆到外圆到Z-28位置位置精加工外圆锥到（精加工外圆锥到（24,-38）位置）位置精加工精加工24外圆到外圆到Z-48位置位置精加工精加工R10圆弧到圆弧到Z-60位置位置精加工精加工24外圆到外圆到Z-7
20、0位置位置退出已加工面精，加工轮廓结束退出已加工面精，加工轮廓结束回换刀点回换刀点取消一号刀补取消一号刀补返回返回N200 T0202 N210 G00X40Z-28N220 G01X12Z-28F50N230 G01X40Z-28F500N240 G00X100Z100N250 T0200N300 T0303N310 G00X18Z2N320 G82X15Z-25F2N330 G82X14Z-25F2N340 G82X13.5Z-25F2N350 G82X13.4Z-25F2N360 G00X100Z100N370 T0300加工槽：加工槽：换二号刀并确定其坐标系（切断刀）换二号刀并确定其坐
21、标系（切断刀）快速移动到（快速移动到（40，-28）切槽加工切槽加工12外圆，进给速度外圆，进给速度50mm/min退出已加工面，切槽结束，进给速度退出已加工面，切槽结束，进给速度200mm/min回换刀点回换刀点取消二号刀补取消二号刀补加工螺纹：加工螺纹：换三号刀并确定其坐标系（螺纹刀换三号刀并确定其坐标系（螺纹刀)快速移动到（快速移动到（18，2）循环点）循环点加工螺纹至（加工螺纹至（15，-26）螺距）螺距2加工螺纹至（加工螺纹至（14，-26）螺距）螺距2加工螺纹至（加工螺纹至（13.5，-26）螺距）螺距2加工螺纹至（加工螺纹至（13.4，-26）螺距）螺距2回换刀点回换刀点取消三号
22、刀补取消三号刀补返回返回N400 T0202N410 G00X40Z-75N420 G01X0Z-75F50N430 G01X40Z-75F500N440G00X100Z100N450 T0200N460M05N470M02切断：切断：换二号刀并确定其坐标系（切断刀）换二号刀并确定其坐标系（切断刀）快速快速定位定位到（到（35，-75），加），加5mm刀宽刀宽切断（切断（0，-75），进给速度），进给速度50mm/min退刀至安全位置退刀至安全位置快速回换刀点快速回换刀点取消二号刀补取消二号刀补主轴停止主轴停止程序结束运行程序结束运行返回返回五.讲解并演示1.数控车床基本操作2.对刀操作3.零
23、件加工返回返回计算机图形仿真演示操作计算机图形仿真演示操作注注意意：以以下下操操作作需需在在图图形形显显示示窗窗口口为为“Z,X轴轴平平面面图图形形”时时才才能进行能进行,可通过可通过F9键转换。键转换。1.回零回零 Alt+Shift NumLock键两次键两次 2.调用程序调用程序 扩展菜单扩展菜单 F1(程序程序)F1(选择程序选择程序)3.刀偏表设置刀偏表设置：（扩展菜单 F4 F1）刀偏号，刀偏号，#0001和和#0002，试切直径试切直径 及及 试切长度试切长度 均设为均设为 零零 值。值。4.选择程序选择程序F5程序校验程序校验 5.自动，循环启动。自动，循环启动。自动加工方式：
24、用自动加工方式：用CapsLock键切换键切换“自动自动”/“单段单段”循环启动：用循环启动：用Ctrl+Shift控制控制连续按下连续按下1.数控车床基本操作建立机床坐标系。(回零)输入程序,模拟程序,检索程序。装卡刀具。试切。确定各刀刀偏值(刀补值)。确定工件坐标系原点。确定刀具起始点。返回返回2.对刀操作(1)确定工件坐标系原点试切法：回零试切测量输入(2)确定刀具起始位置返回返回确定刀具起始位置 刀尖确定原点后，1号刀分别沿X正向，Z正向移动G92指令中设定的X，Z值，此处即为刀具起始位置点，即：G92设定点。返回返回3.零件加工零件加工前应注意：请辅导人员检查程序和对刀数据。关上机床
25、防护门。检索程序到当前状态。变为“单段”运行方式。按“启动”键，运行程序。另外：加工过程中应随时观察零件加工情况。若有异常，应及时按”急停”键。返回返回六.安全操作要点1.数控车床安全操作要求同普通车床一样，加工时应佩戴好劳动保护用品（如眼镜、帽子）。2.多人使用一台车床操作时，彼此应协调一致。只允许单人操作 当键盘操作时，禁止车床其它操作；当进行装刀，装工件等操作时，禁止操作键盘。3.加工时应关好机床防护门。4.加工之前，应请辅导人员检查程序和对刀情况。返回返回G02,G03vG02/G03判断：G02为顺时针方向圆弧插补(凹弧)，G03为逆时针方向圆弧插补（凸弧）。顺时针或逆时针是从垂直于
26、圆弧加工平面的第三轴的正方向看到的回转方向。返回返回返回返回%001G92 X100 Z100 S600 M03 T0101G00 X52 Z2 （循环点）G71 U3 R1 P30 Q80 X 0.4 Z 0.03 F_N30 G01 X20 Z2N40 G01 X20 Z-15N50 G01 X30 Z-15N60 G01 X40 Z-25N70 G01 X40 Z-45N80 G01 X52 (退出已加工表面)N90G00 X100 Z100T0100M05M02G82 X_Z_F_普通三角螺纹：螺纹牙底直径普通三角螺纹：螺纹牙底直径=大径大径1.3p 在用G82指令加工螺纹时应注意几个
27、问题。a）螺纹切削中，进给速度倍率无效；b）改变主轴转速的百分率，将切出不规则的螺纹；c）在G82指令切削螺纹过程中不能执行循环暂停钮。d）车螺纹时，必须设置升速段L1和降速段L2，这样可避免因车刀升降速而影响螺距的稳定，如图所示。通常L1、L2按下面公式计算：L1=nP/400，L2=nP/1800 式中，n是主轴转速；P是螺纹螺距。e）螺纹加工中的走刀次数和进刀量（背吃刀量）会直接影响螺纹的加工质量，车削螺纹时的走刀次数和背吃刀量可参考表.返回返回%0020；G92X100Z100；S400 M03 T0202；G00 X22 Z2；G82 X18 Z-22 F2；G82 X17.1 Z-
28、22 F2；G82 X16.5 Z-22 F2；G82 X15.9 Z-22 F2；G82 X15.5 Z-22 F2；G82 X15.4 Z-22 F2；G00X100Z100；T0200；M05；M02；1.计算牙高：h=0.65p=0.65x2=1.32.设置循环点：X Z（L1）3.设置螺纹终点：X Z（L2）222-22表返回返回谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH